Nanocelulosa: naturaleza y electrónica por fin compatibles


La nanocelulosa junto con el grafeno y los nanotubos de carbono están considerados como los materiales que pueden llegar a revolucionar la industria electrónica.

Últimamente, se esta convirtiendo en algo común ver publicaciones sobre los nuevos avances entorno al grafeno y sus posibles aplicaciones. Gracias a su alta conductividad tanto térmica como eléctrica, se ha convertido en el Cristiano Ronaldo de los materiales. Sin embargo, un material como la nanocelulosa, está pasando más desapercibido y aunque no tenga las mismas propiedades que el grafeno, podría ser una de las sólidas alternativas al silíceo y sobre todo, un material que respeta el medio ambiente.

En la actualidad, la vida media de nuestros aparatos electrónicos es realmente baja, en algunos casos, los remplazamos por nuevos con mejores prestaciones, y en otros, nos vemos obligados a tirarlos a la basura por las controvertidas practicas de obsolescencia programada que ejercen algunas empresas. Tanto es así, que ya en 2007 se estimó que cada día se tiraba a la basura más 110,000 ordenadores en USA, generando una cantidad ingente de basura electrónica. En respuesta a esto, las grandes empresas de manufactura electrónica diseñan poderosas campañas de reciclaje de sus productos, pero la triste realidad es que la mayoría de la basura tecnológica acaba en África, especialmente en Ghana y Zimbabwe, donde ya han sido declarados estas ciudades como zonas de catastrofe medioambiental.

Nanoceluosa. Vertedero de basura electrónica en África

Una de las posibles soluciones para acabar con estos vertederos tóxicos de basura tecnológica, sería convertir toda la electrónica que alberga los aparatos tecnológicos en biodegradable, siendo ésta una de las más valiosas propiedades de la nanocelulosa.

Hasta ahora, el material más utilizado en la microelectrónica es el Silíceo, sustrato de infinidad de componentes electrónicos. Que, a pesar de las grandes propiedades que tiene este semiconductor, y su alta presencia en la naturaleza, no es biodegradable. Por tanto, este es uno de los principales retos que se le presenta a la humanidad, sustituir ciertos materiales usados hoy en día por otros más ecológicos y con las mismas o mejores propiedades.

Aquí es donde entra la nanocelusosa. La micro fibra de celusosa, es una cadena de moléculas de celulosa con forma tubular alargada. Ésta se extrae de cualquier fibra de celulosa, siendo más común su extracción de la pulpa de celulosa, material hecho a base de madera y normalmente utilizado para la fabricación de papel. Lo más importante de todo es que el material original, la celulosa, es uno de los polímeros más abundantes de la Tierra, con lo que no tendríamos que preocuparnos en exceso de las reservas.

Al día de hoy, se ha conseguido fabricar en laboratorios microchips con sustrato de nanocelulosa y según la profesora Shaoquin Gong, los resultados han sido más que satisfactorios, dando lugar a componentes electrónicos con una movilidad electrónica bastante alta y buenas propiedades frecuenciales, para usos en radio frecuencia. A parte de sus propiedades electrónicas, la nanocelulosa presenta unas significativas propiedades mecánicas: flexibilidad, transparencia, ligereza e incluso es más resistente que el aluminio. Uno de los aspectos más importantes para que este material no se quede en el olvido, es que su producción es bastante más barata que el grafeno. Por lo que muchos lo consideran como el sustituto ecológico del grafeno.

Chip fabricado con nanocelulosa

Chip fabricado con nanocelulosa

Muchas son las aplicaciones a las que se asocia este material, como podrían ser armaduras, filtros o armamento ligero, pero me quiero centrar más en lo que podría ofrecer a la industria electrónica, ya que es mi campo.

Debido a su flexibilidad y transparecia, la nanocelulosa puede hacer despegar la industria de los wearables, tanto la relacionada con la ropa (smart clothes) como a los relojes inteligentes o pulseras, ya que uno de los principales inconvenientes de que esta industria no prospere es la rigidez de los componentes electrónicos(hardware), que hace que los wearables no se ajusten de forma natural al cuerpo. También, va a aportar una solución más ecológica a las pantallas flexibles FOLED, que hasta ahora su desarrollo consistía en laminas PET, plástico utilizado comúnmente en botellas de agua y no muy respetuoso con el medio ambiente.

La aparición de esta línea de desarrollo electrónico usando nanocelulosa es un primer acercamiento a la tecnología flexible y respetuosa con el medio ambiente. Desgraciadamente, todavía queda por delante mucho tiempo para que evolucione el desarrollo, y lo peor de todo, tiempo para dejar de ver a niños subidos a montañas de basura aspirando los humos de la incineración de circuitos impresos.

Aunque la línea de investigación arroja optimismo, no es oro todo lo que reluce, ya que como he comentado antes, para la obtención de la nanocelulosa se necesita un pulpa sacada de la tala de arboles, por tanto, en nosotros está la fabricación sostenida de este material sin que afecte a la Tierra, ya que en tal caso se nos presentaría una encrucijada entre contaminación o deforestación.


 

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